Question

17．（1）家用液化氣中主要成分之一是丁烷（C₄H₁₀）．當(dāng)1g丁烷完全燃燒并生成CO₂和液態(tài)水時，放出熱量50kJ．試寫出丁烷燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
（2）SF₆分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵．已知：1mol S（s）轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1mol F-F、S-F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ．則S（s）+3F₂（g）═SF₆（g）的反應(yīng)熱△H為-1220 kJ•mol^-1
（3）金剛石和石墨在氧氣不足時生成一氧化碳，充分燃燒時生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示：
①等量金剛石和石墨完全燃燒金剛石（填“金剛石”或“石墨”）放出熱量更多，寫出表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1；
②在通常狀況下，金剛石和石墨相比，石墨（填“金剛石”或“石墨”）更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的△H為+1.9 kJ•mol^-1生成氣體36g，該過程放出的熱量共252 kJ．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)質(zhì)量換算物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式對應(yīng)的物質(zhì)的量計算反應(yīng)放出的熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變寫出；
（2）根據(jù)反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算反應(yīng)熱；
（3）圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定，圖象分析1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為393.5kJ，則石墨的燃燒熱為△H=-393.5kJ?mol^-1，依據(jù)極值計算判斷生成的氣體組成，結(jié)合熱化學(xué)方程式計算過程放出的熱量．

解答 解：（1）解：1g丁烷完全燃燒并生成CO₂和液態(tài)水時，放出熱量50kJ，2mol丁烷完全燃燒并生成CO₂和液態(tài)水時，放出熱量為：50kJ×58×2=5800kJ，依據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物狀態(tài)標(biāo)注聚集狀態(tài)和對應(yīng)量下的反應(yīng)熱，書寫的熱化學(xué)方程式為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
故答案為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
（2）反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，所以對于S（s）+3F₂（g）═SF₆（g），其反應(yīng)熱△H=280kJ/mol+3×160kJ/mol-6×330kJ/mol=-1220kJ/mol，
故答案為：-1220；
（3）①金剛石能量高于石墨，所以等物質(zhì)的量的金剛石和石墨完全燃燒，金剛石放出熱量多；能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為△H=-393.5kJ?mol^-1，所以石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1，
故答案為：金剛石；C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1；
②圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定，圖象分析石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收熱量=395.4KJ-393.5KJ=1.9KJ；反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=+1.9 kJ•mol^-1；12g石墨物質(zhì)的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據(jù)元素守恒，若生成二氧化碳質(zhì)量為44g，若生成一氧化碳質(zhì)量為28g，生成氣體36g，28g＜36g＜44g，判斷生成的氣體為一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，設(shè)一氧化碳物質(zhì)的量為x，二氧化碳物質(zhì)的量為（1-x）mol，28x+44（1-x）=36g，x=0.5mol，二氧化碳物質(zhì)的量為0.5mol；依據(jù)圖象分析，C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ•mol^-1 ；C（石墨，s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5 kJ•mol^-1 ，生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體放出熱量=393.5 kJ•mol^-1 ×0.5mol+110.5 kJ•mol^-1 ×0.5mol=252KJ；12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量為252.0kJ；
故答案為：石墨；+1.9；252.0．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化的圖象分析計算，熱化學(xué)方程式的書寫方法，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．